Бактеріофаги
бактеріофагами
називають віруси, які живуть у бактеріях.
Бактеріофаги
(від бактерії і грец. phagos - пожирач; буквально - пожирачі бактерій),
фаги, бактеріальні віруси, які викликають руйнування (лізис) бактерій та інших
мікроорганізмів. Бактеріофаги розмножуються в клітинах, лізує їх і переходять в
інші, як правило, молоді, що ростуть клітини. Вперше перевіваемий лізис бактерій
(сібіреязвенной палички) спостерігав у 1898 російський мікробіолог М. Ф. Гамалія. У
1915 англійський вчений Ф. Туорт описав це ж явище у гнійного стафілокока,
а в 1917 французький учений Ф. Д'Ерелль назвав політично агент, що проходить
через бактеріальні фільтри.
Будова
і хімічний склад. Частинки багатьох бактеріофагів складаються з головки округлої,
гексагональної або паличкоподібні форми діаметром 45-140 нм і відростка товщиною
10-40 і довжиною 100-200 нм. Інші бактеріофаги не мають відростка; одні з них
округлі, інші - нитковидних, розміром 8х800 нм. Вміст головки складається
переважно з дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) (довжина її нитки в багато
разів перевищує розмір головки і досягає 60-70 мкм, ця нитка щільно скручена в
голівці) або рибонуклеїнової кислоти (РНК) і невеликої кількості (близько 3%)
білка і деяких інших речовин. Відросток має вигляд порожнистої трубки, оточеній
чохлом, що містить скоротливі білки, подібні м'язовим. У низки
бактеріофагів чохол здатний скорочуватися, оголюючи частина стрижня. На кінці
відростка у багатьох бактеріофагів є базальна пластинка з кількома
шіловіднимі або інші форми виступами. Від пластинки відходять тонкі довгі
нитки, які сприяють прикріплення фага до бактерії. Оболонки головки і
відростка складаються з білків. Загальна кількість білка у частці фага 50-60%,
нуклеїнових кислот - 40-50%. Кожен бактеріофаг має специфічні
антигенними властивостями, відмінними від антигенів бактерії-господаря та інших фагів.
Є антигени, спільні для ряду фагів (особливо що містять РНК).
Поширення.
Бактеріофаги знайдені для більшості бактерій, у тому числі патогенних і
сапрофітних, а також. для актиноміцетів (актінофагі) і синьо-зелених водоростей.
Зустрічаються бактеріофаги в кишечнику людини і тварин, у рослинах, грунті,
водоймах, стічних водах, гної тощо Бактеріофаги грунтових мікроорганізмів
впливають на перебіг мікробіологічних процесів в грунті.
Розмноження.
Бактеріофаг прикріплюється своїм відростком до бактеріальної клітини і, виділяючи
фермент, що розчиняє клітинну стінку; потім вміст його головки через
канадець відростка переходить усередину клітини, де під впливом нуклеїнової кислоти
фага зупиняється синтез бактеріальних білків, ДНК і РНК і починається синтез
нуклеїнової кислоти, а потім і білків фага. Частина цих білків - ферменти,
інша частина утворює оболонку зрілої частки бактеріофага Більш дрібні,
сферичні фаги потрапляють в бактерії без участі відростка. Якщо клітина бактерії
заражена одночасно частками бактеріофага, які відрізняються між собою за
ряду властивостей, то серед потомства, крім частинок, подібних батькам, будуть і
такі, у яких ці властивості зустрічаються в новій комбінації, оскільки при
розмноження бактеріофагів спостерігається
рекомбінація
- Обмін шматками ниток нуклеїнової кислоти, яка є носієм спадкової
інформації. Частинки великих фагів виходять з бактерії, руйнуючи її, а деяких
дрібних і нитковидних - з живих бактерій. Одні бактеріофаги дуже специфічні і
здатні ціалізуватися клітини тільки одного якого-небудь виду мікроорганізмів
(монофагі), інші - клітини різних видів (поліфаг).
бактеріофагів
ділять на вірулентні, що викликають лізис клітини з утворенням нових частинок, і
помірні (симбіотичні), які адсорбуються клітиною і проникають в неї, але
лізису не викликають, а залишаються в клітині в латентної (прихованої) неінфекційної
формі (профаг). Культури, що містять латентний фаг, називаються лізогеннимі.
Лізогенія передається потомству бактерії. Лізогенная культура може містити
2-3 і більше фагів; вона, як правило, стійка проти що знаходяться в ній фагів
(лише невелика частина клітин лізує і звільняє зрілі фаги). Впливаючи
на лізогенную культуру ультрафіолетовими або рентгенівськими променями, перекисом
водню і деякими іншими речовинами, можна значно збільшити
кількість клітин, які звільняють фаг (т. зв. індукція бактеріофагів). Лізогенія
широко поширена серед всіх видів бактерій і актиноміцетів. У ряді випадків
багато властивостей лізогенной культури (токсичність, рухливість бактерій та ін) залежать
від наявності в ній певних профагов. Описано багато мутацій бактеріофагів,
супроводжуються зміною їх літичної активності, будови частинок і
«Колоній», стійкості до несприятливих дій та інші властивостей.
Бактеріофаги відіграють велику роль у мінливості і еволюції мікробів, причому
механізми впливу їх на клітку різні. Бактеріофаги можуть різко змінювати
азотфіксуючу здатність азотобактера, токсичність і антигенні властивості
патогенних бактерій та ін
Практичне
значення бактеріофагів Деякі фаги (один чи в поєднанні з антибіотиками)
застосовували для профілактики (фагопрофілактікі) і лікування (фаготерапіі) ряду
бактеріальних інфекційних хвороб людини (дизентерія, черевний тиф, холера,
чума, стафілококові і анаеробна інфекції та ін) і тварин. Однак
антибіотики та інші хіміотерапевтичні кошти виявилися ефективніше фагів,
у зв'язку з чим застосування їх з лікувальною метою звузилася. Бактеріофаги успішно
застосовуються при визначенні виду бактерій, актиноміцетів. Бактеріофаги можуть
шкодити виробництва антибіотиків, амінокислот, молочних продуктів,
бактеріальних добрив і в інших галузях мікробіологічного синтезу. Велико
значення бактеріофагів для теоретичних робіт з генетики та молекулярної
біології.
Список літератури
Для
підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.school188spb.narod.ru
